JPH095154A - Adaptive type directional sound detector - Google Patents

Adaptive type directional sound detector

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Publication number
JPH095154A
JPH095154A JP7155679A JP15567995A JPH095154A JP H095154 A JPH095154 A JP H095154A JP 7155679 A JP7155679 A JP 7155679A JP 15567995 A JP15567995 A JP 15567995A JP H095154 A JPH095154 A JP H095154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
sound
directional
acoustic sensor
adaptive
Prior art date
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Pending
Application number
JP7155679A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuichi Nishimura
拓一 西村
Kazunari Ishino
和成 石野
Kazuhisa Kabeya
和久 壁矢
Hiroshi Nakatani
寛 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP7155679A priority Critical patent/JPH095154A/en
Publication of JPH095154A publication Critical patent/JPH095154A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a handy adaptive type directional sound detector with an improved S/N ratio by catching a sound from a noise source with a directional microphone. CONSTITUTION: A first directional acoustic sensor 1 is arranged as input signal microphone facing an apparatus to be detected with directivity. Then, a second directional acoustic sensor 2 which detects noises produced from wide-ranging noise sources without detecting the sound of the apparatus to be detected is arranged on the reverse side of the first directional acoustic sensor. After amplified by an amplifier 5, signals (an input signal 3 and a reference signal 4) from microphones are inputted into an A/D converter 6 to be digitized. The resulting signals are sent to an electronic computer 7 and noise components in the input signal are erased by an adaptive type noise canceler processing using an LMS algorithm in the computer 7 to be outputted as output signal 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、周辺からの雑音を低減
することで、対象装置から発生する音をS/N良く検出
する装置に関わり、特に音響式の設備異常診断に適する
ノイズキャンセル技術を用いた適応型指向性音検出装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a sound generated from a target apparatus with good S / N by reducing noise from the surroundings, and a noise canceling technology particularly suitable for acoustic equipment abnormality diagnosis The present invention relates to an adaptive directional sound detecting device using a.

【0002】[0002]

【従来の技術】音響式の設備異常診断装置においては、
周辺からの雑音を低減し、対象とする装置の音をS/N
良く検出するために、対象装置の方向から来る音を効果
的に検出するセンサとして、ガンマイク型、パラボラア
ンテナ型、アレーマイク型など指向性マイクを用いるこ
とが広く行われている。しかし、対象装置がある程度大
きいと図8のように雑音源からの雑音が対象自身で反射
し(反射音31)、対象から出る音と同一方向から指向
性音響センサに入力するため、雑音成分を含む入力信号
となる。さらに、指向性を付けても消去しきれない回り
込み音32も存在する。このため、指向性音響センサ1
を用いても雑音成分を多く含み、S/Nの悪い信号しか
得られない。そこで、雑音成分が入った信号から目的と
する信号のみを取り出す信号処理技術が考えられてい
る。
2. Description of the Related Art In an acoustic equipment abnormality diagnosis apparatus,
The noise from the surroundings is reduced, and the sound of the target device is S / N.
In order to detect well, a directional microphone such as a gun microphone type, a parabolic antenna type, or an array microphone type is widely used as a sensor that effectively detects the sound coming from the direction of the target device. However, if the target device is large to some extent, noise from the noise source is reflected by the target itself (reflected sound 31) as shown in FIG. 8 and is input to the directional acoustic sensor from the same direction as the sound emitted from the target, so noise components are It becomes the input signal including. Further, there is a wraparound sound 32 that cannot be completely erased even with directivity. Therefore, the directional acoustic sensor 1
Even if is used, a lot of noise components are included and only a signal with a poor S / N can be obtained. Therefore, a signal processing technique for extracting only a target signal from a signal including a noise component has been considered.

【0003】図9は、適応型信号処理技術の一つである
ノイズキャンセル技術の原理を示す図である。図中(a)
は、入力マイクと参照マイクにて対象装置と雑音源から
の音を受信している様子を表している。雑音源周囲から
の雑音が対象装置からの音とともに入力マイクに入って
いる。このとき、図中(b) に示すように入力信号に含ま
れる雑音成分を、雑音のみを検出する参照マイクからの
参照信号を用いて消去し、目的とする信号のみを出力す
る手法がノイズキャンセル技術である。
FIG. 9 is a diagram showing the principle of a noise cancellation technique which is one of the adaptive signal processing techniques. In the figure (a)
Indicates that the input microphone and the reference microphone are receiving sounds from the target device and the noise source. Noise from around the noise source enters the input microphone along with the sound from the target device. At this time, as shown in (b) in the figure, the noise component included in the input signal is eliminated by using the reference signal from the reference microphone that detects only noise, and only the target signal is output. It is a technology.

【0004】実際には、雑音源から放出された雑音は、
直接に入るものだけでなく建屋の壁などで反射して入る
ものなど様々な伝達経路を経て入力信号に入っている。
このように雑音は特定の伝達特性を経て雑音成分として
入力信号に入っている。そこで、この伝達関数を信号処
理技術を用いてうまく同定し、疑似伝達特性として計算
機内部に持たせて、これにより参照信号を変換させ入力
信号から雑音成分を消去して、最終的に目的とする信号
のみを出力するようにしている。伝達関数同定アルゴリ
ズムとしては一般的にLMS(最小2乗)アルゴリズム
が用いられている。これは、出力信号をなるべく小さく
するよう参照信号から入力信号への伝達関数を順次変化
させていくものである。この理論は、バーナード・ウィ
ドローらによる「適応性のあるノイズ排除:原則と応用
(Adaptive Noise Canselin
g:Principle and Applicati
ons)”IEEE会報、Vol.63,No.12、
1975年、p.1692ー1716において説明され
ている。このノイズキャンセル技術では、参照信号の取
り方が重要である。すなわち参照信号は、対象装置の音
を含むことなく、雑音と相関の高いものが必要である。
参照信号に対象装置の音が含まれていれば、入力信号中
の有効な目的信号をキャンセルしてしまうからである。
In practice, the noise emitted by a noise source is
Not only those that enter directly, but also those that enter after being reflected by the walls of the building etc. enter the input signal through various transmission paths.
In this way, noise enters the input signal as a noise component through a specific transfer characteristic. Therefore, this transfer function is successfully identified by using signal processing technology, and it is given as a pseudo transfer characteristic in the computer, whereby the reference signal is converted and the noise component is eliminated from the input signal to finally obtain the target. Only the signal is output. An LMS (least squares) algorithm is generally used as the transfer function identification algorithm. This is to sequentially change the transfer function from the reference signal to the input signal so as to make the output signal as small as possible. This theory is described by Bernard Widlow et al. In "Adaptive Noise Cancellation: Principles and Applications".
g: Principle and Applicati
ons) "IEEE bulletin, Vol. 63, No. 12,
1975, p. 1692-1716. In this noise canceling technique, how to take a reference signal is important. That is, the reference signal needs to have a high correlation with noise without including the sound of the target device.
This is because if the reference signal includes the sound of the target device, the effective target signal in the input signal is canceled.

【0005】例えば特開平3ー103725号公報に開
示されている従来技術では、雑音源近傍に設置したセン
サからの参照信号を用いてノイズキャンセルを行って、
対象とする装置から発生する特定の音のみを検出するよ
うにしている。図10は、センサとして従来の指向性マ
イクをもちいた上記従来のノイズキャンセル技術の実施
例を示す。図において、雑音源近傍に参照信号4を得る
ための音響センサ33を配置し、この参照信号4をもと
にして入力信号3中の雑音成分を計算機7で除き、出力
信号8として出している。従来の指向性マイクを利用し
ても、雑音成分として入力信号に混じることがあった雑
音の反射音31と回り込み音32を減衰できるようにな
った。
In the prior art disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 103725/1993, noise is canceled by using a reference signal from a sensor installed near the noise source,
Only the specific sound generated from the target device is detected. FIG. 10 shows an embodiment of the above conventional noise canceling technique using a conventional directional microphone as a sensor. In the figure, an acoustic sensor 33 for obtaining the reference signal 4 is arranged near the noise source, and the noise component in the input signal 3 is removed by the computer 7 based on the reference signal 4 and output as the output signal 8. . Even with the use of the conventional directional microphone, it is possible to attenuate the reflected sound 31 and the sneak sound 32 of noise that are mixed in the input signal as a noise component.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では雑音源近傍に設置したセンサからの参照信号を用い
て、ノイズキャンセルを行っているため、次のような場
合に問題があった。第1に、参照信号センサを雑音源近
傍に設置することが困難または不可能である場合であ
り、例えば、雑音源が移動装置や工事音などのように雑
音源の位置が移動するような場合である。第2に、雑音
源が遠距離に存在する場合では、参照信号センサからの
ケーブルが長くなり、敷設工事費やケーブル代が高くな
る。
However, in the above-mentioned prior art, since the noise cancellation is performed by using the reference signal from the sensor installed near the noise source, there is a problem in the following cases. First, it is difficult or impossible to install the reference signal sensor in the vicinity of the noise source. For example, when the noise source moves such as a moving device or construction noise. Is. Secondly, when the noise source exists at a long distance, the cable from the reference signal sensor becomes long, and the laying work cost and the cable cost increase.

【0007】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、雑音源からの音を指向性マイ
クでとらえることにより、S/Nが良くて簡易な適応型
指向性音検出装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem. By capturing the sound from a noise source with a directional microphone, a simple adaptive directional sound with a good S / N is obtained. An object is to provide a detection device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明に係わる適応型指向性音検出装置は、対象
装置から発生する音を検出する第1音響センサと、第1
音響センサ近傍に位置し、対象装置の音を検出しないよ
うに指向性をもたせた第2指向性音響センサと、第1音
響センサの信号を入力信号とし、第2指向性音響センサ
の信号を参照信号として、入力信号中の雑音成分を消去
する適応型ノイズキャンセル手段とを有する。さらに、
前記適応型指向性音検出装置において、第1音響センサ
に対象装置の方向への指向性を持たせる。さらに、前記
適応型指向性音検出装置において、第2指向性音響セン
サを、複数の雑音源からの雑音のみを検出するようそれ
ぞれの雑音源に対応して複数配置し、各センサから出力
される複数の参照信号を用いて多チャンネルの適応型ノ
イズキャンセルを行う。
In order to solve the above problems, an adaptive directional sound detecting device according to the present invention includes a first acoustic sensor for detecting a sound generated from a target device, and a first acoustic sensor.
The second directional acoustic sensor located near the acoustic sensor and having directivity so as not to detect the sound of the target device, and the signal of the first acoustic sensor as an input signal, refer to the signal of the second directional acoustic sensor As a signal, it has adaptive noise canceling means for eliminating noise components in the input signal. further,
In the adaptive directional sound detecting device, the first acoustic sensor has directivity toward the target device. Further, in the adaptive directional sound detecting device, a plurality of second directional acoustic sensors are arranged corresponding to each noise source so as to detect only noise from the plurality of noise sources, and output from each sensor. Multi-channel adaptive noise cancellation is performed using a plurality of reference signals.

【0009】[0009]

【作用】第2指向性音響センサは、第1音響センサ近傍
に位置し、かつ対象装置の音を検出しないような指向性
をもっているので、このセンサにより得られる参照信号
には対象装置からの音を拾うことなく対象装置の方向以
外の広い範囲に存在する雑音源から来る雑音を含ませる
ことができる。また、参照信号に対象装置からの音が含
まれていないことのため、後段での適応型ノイズキャン
セル処理において入力信号中の有効な目的信号をキャン
セルすることなく確実なノイズキャンセルができる。さ
らに、前記第1音響センサに対象装置の方向への指向性
も持たせることにより、このセンサにより得られる入力
信号に含まれる対象装置の方向以外の雑音成分を少なく
することが可能となる。さらに、前記適応型指向性音検
出装置において、前記第2指向性音響センサを、複数の
雑音源からの雑音のみを検出するようそれぞれの雑音源
に対応して複数配置し、各センサから出力される複数の
参照信号を用いて多チャンネルの適応型ノイズキャンセ
ルを行うことにより、複数個の雑音源からの雑音を確実
に減音することが可能となる。
Since the second directional acoustic sensor is located in the vicinity of the first acoustic sensor and has a directivity that does not detect the sound of the target device, the reference signal obtained by this sensor has a sound from the target device. It is possible to include noise coming from a noise source existing in a wide range other than the direction of the target device without picking up noise. Further, since the reference signal does not include the sound from the target device, reliable noise cancellation can be performed without canceling the effective target signal in the input signal in the adaptive noise canceling process in the subsequent stage. Furthermore, by providing the first acoustic sensor with directivity in the direction of the target device, it is possible to reduce noise components included in the input signal obtained by this sensor other than the direction of the target device. Further, in the adaptive directional sound detection device, a plurality of the second directional acoustic sensors are arranged corresponding to each noise source so as to detect only noise from the plurality of noise sources, and output from each sensor. By performing multi-channel adaptive noise cancellation using a plurality of reference signals, it is possible to reliably reduce noise from a plurality of noise sources.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は本発明の一実施例に係わる適応型指向
性音検出装置の構成を示す図である。第1指向性音響セ
ンサ1を入力信号マイクとして、対象装置に向けて指向
性をつけて配置する。次に、対象装置の音を検出せず、
広範囲の雑音源から発生する雑音を検出する第2指向性
音響センサ2を参照信号マイクとして第1指向性音響セ
ンサの裏側に配置する。各マイクからの信号(入力信号
3と参照信号4)をアンプ5で増幅後、A/D 変換装置6
に入力してディジタル化する。これらの信号は計算機7
に送られ、計算機7内のLMSアルゴリズムを用いた適
応型ノイズキャンセラ処理により入力信号中の雑音成分
を消去し、これを出力信号8として出力する。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an adaptive directional sound detecting device according to an embodiment of the present invention. The first directional acoustic sensor 1 is arranged as an input signal microphone with directivity toward the target device. Next, without detecting the sound of the target device,
The second directional acoustic sensor 2 that detects noise generated from a wide range of noise sources is arranged on the back side of the first directional acoustic sensor as a reference signal microphone. The signals from each microphone (input signal 3 and reference signal 4) are amplified by the amplifier 5, and then the A / D converter 6
Input to and digitize. These signals are calculated by computer 7.
The noise component in the input signal is eliminated by the adaptive noise canceller processing using the LMS algorithm in the computer 7, and this is output as the output signal 8.

【0011】図2は、図1の適応型指向性音検出装置を
回転機械の微少音検出に適用した一実施例を示す図であ
る。対象装置(回転機械)を模擬した高さ1m長さ1m
の鉄板42を垂直に設置し、この模擬対象装置の中央の
方向に指向性を向けて第1指向性音響センサ1を設置す
る。模擬対象装置中央部からは対象装置の装置音が小さ
く放出されている。対象装置音は回転機械を模擬した3
00Hzの矩形波を用いた。このとき、雑音源からの雑
音を低減できるかどうか検証した。雑音源としては、1
〜6kHzのランダム雑音を用いた。この雑音源から出
た雑音は、模擬対象装置で反射して指向性マイク1に入
るもの(反射音31)と指向性マイク1を回り込んで入
るもの(回り込み音32)とがあり、入力信号3のS/
Nは−10dBと雑音レベルの高いものである。一方、
参照信号4を検出する第2指向性音響センサ2は、雑音
源からの直接音41のみを検出するように指向性を持た
せ設置している。今回の実施例では、雑音が1〜6kH
zと広範囲の周波数に及ぶため、22kHzでA/D 変換
を実施した。A/D 変換は0.2 秒行い、この0.2 秒の連続
データを入手後、計算機内のソフトにより適応型ノイズ
キャンセラを実行した。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment in which the adaptive directional sound detecting device of FIG. 1 is applied to the detection of a minute sound of a rotary machine. 1m high and 1m long simulating the target device (rotary machine)
The iron plate 42 is installed vertically, and the first directional acoustic sensor 1 is installed with the directivity directed toward the center of the simulation target device. The device sound of the target device is emitted from the center of the simulated target device. The target device sound is 3 simulating a rotating machine.
A square wave of 00 Hz was used. At this time, it was verified whether the noise from the noise source could be reduced. 1 as a noise source
Random noise of ~ 6 kHz was used. The noise emitted from this noise source includes one that is reflected by the device to be simulated and enters the directional microphone 1 (reflected sound 31) and one that wraps around the directional microphone 1 (wraparound sound 32). 3 of S /
N has a high noise level of -10 dB. on the other hand,
The second directional acoustic sensor 2 for detecting the reference signal 4 is installed with directivity so as to detect only the direct sound 41 from the noise source. In this embodiment, noise is 1 to 6 kHz.
Since it covers a wide range of frequencies such as z, A / D conversion was performed at 22 kHz. A / D conversion was performed for 0.2 seconds, and after obtaining this 0.2-second continuous data, the adaptive noise canceller was executed by the software in the computer.

【0012】図3は、適応型指向性音検出装置の入力信
号と出力信号を示した図である。これから、適応型ノイ
ズキャンセルにより、1〜10kHzまでの広範囲の周
波数音で約20dBの雑音低減効果が得られた。結果と
して、入力信号でS/Nが−10dBだったものが、出
力信号では10dBへと大きく向上し、微少な対象装置
音も検出できるようになった。図4は、このときのLM
Sアルゴリズムによって同定された入力から出力への伝
達関数にインパルス入力を加えた場合のインパルス応答
図である。横軸は時間(m秒)であり、縦軸は重みであ
る。このインパルス応答から回り込み音32に相当する
パルス62と反射音31(時間遅れあり)に相当するパ
ルス61の両者がうまく同定されていることが分かる。
従って、適応型ノイズキャンセル手法により、効果的に
雑音源の音を低減できることが確かめられた。
FIG. 3 is a diagram showing an input signal and an output signal of the adaptive directional sound detecting device. From this, by the adaptive noise cancellation, a noise reduction effect of about 20 dB was obtained in a wide range of frequency sounds from 1 to 10 kHz. As a result, the S / N of the input signal was -10 dB, but the output signal was greatly improved to 10 dB, and even a small target device sound could be detected. Figure 4 shows the LM
It is an impulse response figure at the time of adding an impulse input to the transfer function from the input identified by the S algorithm to the output. The horizontal axis represents time (msec) and the vertical axis represents weight. From this impulse response, it can be seen that both the pulse 62 corresponding to the wraparound sound 32 and the pulse 61 corresponding to the reflected sound 31 (with time delay) are successfully identified.
Therefore, it was confirmed that the noise of the noise source can be effectively reduced by the adaptive noise cancellation method.

【0013】実施例2.図5は図1の適応型指向性音検
出装置におけるセンサ部分の他の実施例を示す図であ
る。図において、72と71は鉄パイプと円形の仕切板
であり、一端が塞がった円筒体を形成する。第1音響セ
ンサを表す入力マイク1は、通常の安価な無指向性のマ
イクをそのまま用いて、仕切板71の外側に固定する。
そして第2指向性音響センサを表す参照マイク2は、小
型無指向性マイクを用いて、鉄パイプ72の開放端から
少し内部に設置して指向性を持たせる。5kHz以上の
高周波の場合には、直径20mm程度の鉄パイプで十分
な指向性を得ることができる。
Example 2. FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the sensor portion in the adaptive directional sound detecting device of FIG. In the figure, 72 and 71 are an iron pipe and a circular partition plate, which form a cylindrical body with one end closed. As the input microphone 1 representing the first acoustic sensor, a normal inexpensive omnidirectional microphone is used as it is and is fixed to the outside of the partition plate 71.
The reference microphone 2 representing the second directional acoustic sensor is a small omnidirectional microphone and is installed slightly inside from the open end of the iron pipe 72 so as to have directivity. In the case of high frequency of 5 kHz or more, sufficient directivity can be obtained with an iron pipe having a diameter of about 20 mm.

【0014】実施例3.図6は図1の適応型指向性音検
出装置におけるセンサ部分の他の実施例を示す図であ
る。仕切板82を鉄パイプ81の一端ではなく途中に設
ける点が上記実施例と異なっている。第1音響センサ
は、通常の安価な無指向性のマイク1を鉄パイプ81に
奥深く入れ、第2指向性音響センサは仕切板82を隔て
て上記実施例のようにパイプ端部付近に設置する。この
ような構成により、第1音響センサに強い指向性を持た
せた点が特徴であり、これにより対象装置からの微少な
音の検出が可能となった。
Example 3. FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the sensor portion in the adaptive directional sound detecting device of FIG. This is different from the above embodiment in that the partition plate 82 is provided in the middle of the iron pipe 81 instead of at one end. For the first acoustic sensor, the ordinary inexpensive omnidirectional microphone 1 is inserted deeply into the iron pipe 81, and the second directional acoustic sensor is installed near the end of the pipe with a partition plate 82 therebetween as in the above embodiment. . With such a configuration, the first acoustic sensor is characterized by having a strong directivity, which makes it possible to detect a minute sound from the target device.

【0015】実施例4.図7は図1の適応型指向性音検
出装置におけるセンサ部分の他の実施例を示す図であ
る。第1音響センサは、通常の安価な無指向性のマイク
を鉄パイプ91に奥深く入れて設置する。複数の第2指
向性音響センサ(図においては、2個の参照マイクの場
合を例示する)は、それぞれ鉄パイプ92a,92bの
内部に奥深くに設置する。十分な指向性を得るには、各
音源の方向に向けてそれぞれの鉄パイプを設置すること
が必要である。
Example 4. FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the sensor portion in the adaptive directional sound detecting device of FIG. The first acoustic sensor is installed by inserting an ordinary inexpensive omnidirectional microphone deep into the iron pipe 91. The plurality of second directional acoustic sensors (in the figure, an example of two reference microphones) is installed deep inside the iron pipes 92a and 92b, respectively. In order to obtain sufficient directivity, it is necessary to install each iron pipe in the direction of each sound source.

【0016】[0016]

【発明の効果】第1音響センサ近傍に位置させかつ対象
装置の音を検出しないようした第2指向性音響センサに
より、第1音響センサの周囲の雑音を検出して、第1音
響センサの入力信号から雑音成分を除去するようにした
ので、入力信号中の対象装置の音を乱すことなく、かつ
広範囲に存在する雑音源から来る雑音を減音することが
可能となる。これにより、S/N向上が可能となるとと
もに、例えば移動装置や工事音などのように雑音源の位
置が移動するような参照信号センサを雑音源近傍にうま
く設置することが困難または不可能となる場合でも、小
型なセンサ配置で検出可能となる。特に、雑音源が遠距
離に存在し、敷設工事費やケーブル代が高くなっていた
場合でも、そのケーブル代や敷設費を削減できるように
なる。さらに、前記第1音響センサに対象装置の方向へ
の指向性を持たせることにより、対象装置の方向外の雑
音を減音し微少な対象装置の音を集音できるため、さら
なるS/N向上が可能となる。さらに、前記適応型指向
性音検出装置において、前記第2指向性音響センサを、
複数の雑音源からの雑音のみを検出するようそれぞれの
雑音源に対応して複数配置し、各センサから出力される
複数の参照信号を用いて多チャンネルの適応型ノイズキ
ャンセルを行うことにより、複数個の雑音源からの雑音
を減音することが可能となる。これにより、複数本のケ
ーブルの敷設を同時に出来、敷設費の削減とコンパクト
なセンサ構成を実現できる。
The second directional acoustic sensor, which is located near the first acoustic sensor and does not detect the sound of the target device, detects the noise around the first acoustic sensor and inputs the noise of the first acoustic sensor. Since the noise component is removed from the signal, it is possible to reduce the noise coming from the noise source existing in a wide range without disturbing the sound of the target device in the input signal. This makes it possible to improve the S / N, and it may be difficult or impossible to install a reference signal sensor that moves the position of the noise source such as a moving device or construction noise near the noise source. Even in such a case, it is possible to detect with a small sensor arrangement. In particular, even when the noise source is present at a long distance and the installation work cost and the cable cost are high, the cable cost and the installation cost can be reduced. Furthermore, by providing the first acoustic sensor with directivity in the direction of the target device, noise outside the direction of the target device can be reduced and a minute sound of the target device can be collected, further improving S / N. Is possible. Further, in the adaptive directional sound detecting device, the second directional acoustic sensor is
By arranging multiple noise sources to detect only noise from multiple noise sources and performing multiple channel adaptive noise cancellation using multiple reference signals output from each sensor, It is possible to reduce the noise from the individual noise sources. As a result, a plurality of cables can be laid at the same time, laying costs can be reduced, and a compact sensor structure can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による適応型指向性音検出装
置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an adaptive directional sound detecting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の一実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of FIG.

【図3】一実施例におけるノイズキャンセル効果を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a noise canceling effect in one embodiment.

【図4】伝達特性であるインパルス応答(実験結果)を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an impulse response (experimental result) which is a transfer characteristic.

【図5】センサ部の他の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another configuration example of the sensor unit.

【図6】センサ部の他の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of the sensor unit.

【図7】センサ部の他の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating another configuration example of the sensor unit.

【図8】従来の指向性マイクの実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional directional microphone.

【図9】ノイズキャンセル技術の原理を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the principle of a noise canceling technique.

【図10】従来の指向性マイク+ノイズキャンセル技術
の実施例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional directional microphone + noise cancellation technique.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 寛 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Nakatani 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Steel Pipe Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対象装置から発生する音を検出する第1
音響センサと、この第1音響センサ近傍に設置され、前
記対象装置の音を検出しないように指向性をもたせた第
2指向性音響センサと、前記第1音響センサの信号を入
力信号とし、前記第2指向性音響センサの信号を参照信
号として、前記入力信号中の雑音成分を消去する適応型
ノイズキャンセル手段とを有することを特徴とする適応
型指向性音検出装置。
1. A first detecting a sound generated from a target device
An acoustic sensor, a second directional acoustic sensor installed near the first acoustic sensor and having directivity so as not to detect the sound of the target device, and a signal of the first acoustic sensor as an input signal, An adaptive directional sound detecting device, comprising: an adaptive noise canceling means for eliminating a noise component in the input signal, using a signal of the second directional acoustic sensor as a reference signal.
【請求項2】 前記第1音響センサは、対象装置の方向
への指向性を持たせることを特徴とする請求項1記載の
適応型指向性音検出装置。
2. The adaptive directional sound detecting device according to claim 1, wherein the first acoustic sensor has directivity in the direction of the target device.
【請求項3】 前記第2指向性音響センサは、複数の雑
音源からの雑音のみを検出するようそれぞれの雑音源に
対応して複数配置され、前記適応型ノイズキャンセル手
段は各センサから出力される複数の参照信号を用いて多
チャンネルの適応型ノイズキャンセルを行うことを特徴
とする請求項1または2記載の適応型指向性音検出装
置。
3. A plurality of the second directional acoustic sensors are arranged corresponding to each noise source so as to detect only noise from the plurality of noise sources, and the adaptive noise canceling means outputs from each sensor. 3. The adaptive directional sound detection device according to claim 1, wherein multi-channel adaptive noise cancellation is performed using a plurality of reference signals.
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